Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc Gazdálkodási modul Gazdaságtudományi ismeretek I. Közgazdaságtan KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc Tudományos kutatásmódszertani, elemzési és közlési ismeretek modul

8. Előadás Oldódás, oldatok I.

Az oldódás tényezői A gázok vízben való oldódása több tényezőtől függ, úgymint: anyagi minőség hőmérséklet (minél alacsonyabb a víz hőmérséklete, a gáz annál jobban oldódik) nyomás (minél nagyobb a nyomás, annál jobb a gáz oldódása) gáz/víz határfelület

Folyadékok oldódása vízben A folyadékok vízben való oldódását befolyásoló tényezők: anyagi minőség hőmérséklet (magasabb hőmérsékleten jobb az oldódás) a nyomásnak azonban nincs jelentős szerepe A folyadékok vízben való oldódása lehet részleges és korlátlan: a részleges oldódás során a folyadék egy darabig oldódik, majd idővel az oldat telítetté válik és több folyadék már nem képes beoldódni. A korlátlan oldódás során lényegében korlátlan mennyiségű folyadék képes oldódni, erre jó példa az alkohol vízben való oldódása.

Jól oldódó alkoholok A rövid szénláncú alkoholok oldódnak jobban a vízben, a szénlánc növelésével az oldékonyság egyre inkább csökken. CH 3 OH CH 3 CH 2 OH CH 2 OH CH 2 OH CH 2 OH CH OH CH 2 OH etanol etilén-glikol glicerin metanol

Szénhidrogének oldódása vízben A poláros atomcsoportot nem tartalmazó szénhidrogének is kevésbé oldódnak vízben. Példa az ilyen típusú szénhidrogénekre: CH 3 (CH 2 ) 4 CH 3 normál-hexán ciklo-hexán CH 2 CH benzol

Szénhidrogének oldása vízben Alapból rosszul oldódnak A rossz oldódás energiabefektetéssel történő diszpergálással javítható Az emulzió azonban instabil lesz, idővel vissza alakul Mi okozza ezt az instabilitást?

Az emulzió instabilitásának oka Az instabilitás oka az, hogy a sok kisebb olajcsepp fajlagos felülete lényegesen nagyobb, mint az egy nagyobb olajcsepp fajlagos felülete. Amikor a kis olajcseppek újbóli összekapcsolódása megtörténik, a felületi energia csökken, tehát termodinamikailag stabilabb állapotba jutunk (ld. Termodinamika II. főtétele). Mivel a természetben a folyamatok az energiacsökkenés irányába játszódnak le, így folyamatos energia-bevitel hiányában a kis olajcseppek összekapcsolódására kerül sor.

Az emulzió instabilitás csökkentése Olyan molekulák segítségével, amelyek egyik fele poláros, a másik pedig apoláros, ezekkel a vízben rosszul oldódó szénhidrogének stabilizálhatóak a vízben. A szappanok ilyen típusú vegyületek. A szappanokat zsírsavból állítják elő: a zsírsav H ionját Na ionra cserélik. Az alábbi példa egy foszfát-csoportot tartalmazó zsírsavból előállított szappant mutat: poláros szakasz CH 3 (CH 2 ) 15 C O OPO 3 Na apoláros szakasz

A szappanok működése vízben poláros szakasz apoláros szakasz Egyszerűsítve az ilyen típusú molekulák így ábrázolhatóak: Amikor apoláros anyagot szeretnénk vízben oldani, akkor az ilyen típusú vegyületek az apoláros szakaszukkal az apoláros anyaghoz kötődnek, míg a poláros szakaszukkal a vízhez: víz apoláros anyag

Felületaktív anyagok (detergensek) Az apoláros és poláros szakaszokkal is rendelkező anyagokat felületaktív anyagoknak nevezzük. A természetes anyagokból készülő felületaktív anyagok a szappanok, amelyek mosóhatása tehát a fent vázolt elven alapul. A szintetikus felületaktív anyagok a detergensek.

Szilárd anyagok oldódása vízben A szilárd anyagok vízben való oldódása függ: anyagi minőségtől hőmérséklettől felület-megújulás lehetőségétől. Hasonlóan a gázokhoz és a folyadékokhoz az apoláros szilárd vegyületek rosszul oldódnak a vízben, míg a polárosak jól. Az ionos szerkezetű szilárd vegyületek általában jól oldódnak a vízben (NaCl), vannak azonban kivételek, mint a kálcium-karbonát (CaCO3), amely annak ellenére, hogy ionos kristályrendszert alkot, mégis gyengén oldódik. A szilárd anyagok oldódása során az oldódik könnyedén, amelynek az oldott állapotú energiaszintje kisebb, mint a szilárd állapotú energiaszintje.

Kérdések a leckéhez Az oldódás tényezői Folyadékok, és szilárd anyagok oldódása Felületaktív anyagok

KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET!